PT1298096E

PT1298096E - Method and apparatus for heating glass sheets in preparation of tempering

Info

Publication number: PT1298096E
Application number: PT02396146T
Authority: PT
Inventors: Jorma Vitkala; Mauri Leponen; Tarmo Pesonen; Pauli Reunamaeki
Original assignee: Tamglass Ltd Oy
Priority date: 2001-10-01
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2008-10-09
Also published as: TW555705B; CA2405897A1; ES2310585T3; BR0204004A; EP1298096B1; CN1220642C; DE60227756D1; FI20011923A; EP1298096A2; ATE402124T1; EP1298096A3; RU2002125938A; FI114631B; US20030061834A1; US7127918B2; FI20011923A0; CN1408658A; JP2003137572A; RU2289550C2

Abstract

A method and apparatus for heating glass sheets in preparation of tempering. A furnace (1) is provided with upper and lower convection blasting conduits (11, 14) extending lengthwise of the furnace. The furnace is also provided with upper and lower radiation heating elements (12, 16). The convection heating air is pressurized with a compressor (3), cleaned with a filter (4). The upper convection heating air is heated with air discharged from the furnace in a plurality of separate heat exchangers (7), through which the convection heating air is passed into the upper convection blasting conduits (11). The amount of air discharged from the furnace (1) through the heat exchangers (7) is substantially equal to that blasted into the furnace for convection heating. <IMAGE>

Description

ΕΡ 1 298 Ο96/PTΕΡ 1 298 Ο96 / PT

DESCRIÇÃO "Método e aparelho para aquecer chapas de vidro na preparação da têmpera" 0 invento refere-se a um método para o aquecimento de chapas de vidro na preparação da têmpera, compreendendo o dito método o aquecimento das chapas de vidro horizontais com insuflação por convecção superior e inferior e aquecimento por radiação superior e inferior, a pressurização do ar de aquecimento por convecção por meio de um compressor e limpeza com um filtro e ajuste do perfil no sentido da largura do aquecimento por convecção superior pelo controlo da quantidade de ar de convecção a ser insuflado separadamente para uma pluralidade de zonas de aquecimento paralelas no sentido da largura. 0 invento refere-se também a um aparelho para aquecer chapas de vidro na preparação da têmpera, compreendendo o dito aparelho rolos transportadores horizontais e elementos de aquecimento por convecção superiores e inferiores, elementos de aquecimento por radiação superiores e inferiores, um compressor para fornecer ar de aquecimento por convecção pressurizado para os elementos de aquecimento por convecção e um filtro de óleo e/ou de partículas, através do qual é conduzido o ar de aquecimento por convecção. É conhecido anteriormente a circulação de ar aquecido no forno de uma instalação de têmpera para insuflação por convecção. Isto proporciona uma insuflação por convecção eficaz sem perdas de calor provocadas pela evacuação do ar. Contudo, o ar circulado fica gradualmente contaminado, provoca a degradação óptica da superfície do vidro ou mesmo obstruções nos bocais de insuflação. Outro problema com os fornos anteriormente conhecidos tem sido o controlo do perfil no sentido da largura do aquecimento por convecção ou a ausência total de capacidade para proporcionar um perfil no sentido da largura da intensidade do aquecimento por convecção. 2 ΕΡ 1 298 096/ΡΤ A publicação da Patente US-5951734 descreve um método e aparelho do tipo acima indicado, que pode ser usado para ajustar o perfil no sentido da largura do aquecimento por convecção superior. 0 ar de convecção é limpo com um filtro. A convecção inferior não foi descrita, nem existem quaisquer meios para evitar as perdas de calor. É um objectivo do invento desenvolver adicionalmente este método e aparelho anteriormente conhecidos de tal maneira que o forno possa ser continuamente abastecido com ar fresco e limpo tanto para a convecção superior como para a inferior sem uma substancial perda de calor, embora permitindo o controlo eficaz sobre o perfil no sentido da largura do aquecimento por convecção superior e inferior.METHOD AND APPARATUS FOR Warming Glass Plates In Tempering Preparation " The invention relates to a method for heating glass sheets in the quenching preparation, said method comprising heating the horizontal glass sheets with upper and lower convection insufflation and upper and lower radiation heating, pressurizing the air convection heating by means of a compressor and cleaning with a filter and adjustment of the profile towards the width of the upper convection heating by controlling the amount of convection air to be separately blown into a plurality of parallel heating zones in the direction of the convection width. The invention also relates to an apparatus for heating glass sheets in the quenching preparation, said apparatus comprising horizontal conveyor rollers and upper and lower convection heating elements, upper and lower radiation heating elements, a compressor for supplying air by convective heating to the convection heating elements and an oil and / or particulate filter through which the convection heating air is conducted. Circulation of heated air in the furnace of a quenching installation for convection insufflation is known previously. This provides effective convective insufflation without heat loss caused by air evacuation. However, the circulated air is gradually contaminated, causes optical degradation of the glass surface or even obstructions in the insufflation nozzles. Another problem with the previously known furnaces has been the control of the profile towards the width of the convection heating or the total absence of ability to provide a profile towards the width of the convection heating intensity. US-5951734 describes a method and apparatus of the type indicated above, which may be used to adjust the profile towards the width of the convection heating. The convection air is cleaned with a filter. The lower convection has not been described nor is there any means to prevent heat loss. It is an object of the invention to further develop this previously known method and apparatus in such a way that the furnace can be continuously supplied with fresh and clean air both for upper and lower convection without substantial heat loss, while allowing efficient control over the profile towards the width of the upper and lower convection heating.

Este objectivo é cumprido por um método tal como apresentado na reivindicação 1 anexa e por um aparelho tal como apresentado na reivindicação 4. As reivindicações não independentes apresentam concretizações preferidas do invento.This object is fulfilled by a method as set forth in the appended claim 1 and by an apparatus as set forth in claim 4. Non-independent claims provide preferred embodiments of the invention.

Uma concretização exemplar do invento será em seguida descrita em maior pormenor tomando como referência os desenhos anexos, nos quais: a Figura 1 mostra esquematicamente um aparelho do invento, com o forno representado num alçado longitudinal; e a Figura 2 mostra esquematicamente o mesmo conjunto do forno numa vista em planta.An exemplary embodiment of the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows schematically an apparatus of the invention, with the furnace shown in a longitudinal elevation; and Figure 2 schematically shows the same furnace assembly in plan view.

As chapas de vidro são transportadas nos rolos 13 num forno 1 de uma maneira tipicamente oscilante para trás e para a frente, antes de conduzir as chapas de vidro aquecidas até à temperatura de têmpera para uma estação de têmpera 2, em que ambas as faces da chapa de vidro são sujeitas, da maneira anteriormente conhecida, a uma têmpera por arrefecimento efectivo. 0 forno 1 está equipado com elementos de aquecimento por convecção superiores 11, compreendendo condutas no sentido do 3 ΕΡ 1 298 096/ΡΤ comprimento do forno, uma pluralidade das quais estão lado a lado e têm orifícios para evacuar o ar de aquecimento por convecção para baixo ou em diagonal dirigidos para baixo através dos intervalos entre as resistências de aquecimento superiores 12. Com o fim de pré-aquecer o ar de aquecimento por convecção superior, o ar é circulado no interior do forno nas condutas 10 ao longo de uma distância equivalente substancialmente a metade do comprimento do forno antes do ar alcançar a conduta de aquecimento por convecção 11 equipada com orifícios.The glass sheets are conveyed in the rolls 13 in a furnace 1 in a typically oscillating manner back and forth before driving the heated glass sheets to the quench temperature for a quenching station 2, wherein both sides of the glass sheet are subjected, in the previously known manner, to quenching by effective cooling. The furnace 1 is equipped with upper convection heating elements 11, comprising conduits in the direction of the furnace, a plurality of which are side by side and have holes for evacuating the convection heating air to down or diagonally directed down through the gaps between the upper heating resistors 12. In order to preheat the upper convection heating air, air is circulated inside the furnace in the ducts 10 over an equivalent distance substantially half the length of the furnace before the air reaches the convection heating conduit 11 provided with holes.

Respectivamente, os elementos de aquecimento por convecção inferiores 14 compreendem condutas no sentido do comprimento do forno, uma pluralidade das quais está lado a lado e as quais também estão equipadas com orifícios para os jactos de evacuação do ar de convecção para os intervalos entre os rolos 13 (e possivelmente também na direcção dos rolos 13). No caso ilustrado, as resistências de aquecimento por radiação inferiores 16 estão localizadas por baixo das condutas de ar de convecção 14, mas também podem estar localizadas entre as mesmas ou podem estar estruturalmente integradas umas nas outras. As condutas 14 também podem ser posicionadas por baixo das resistências 16, caso em que a descarga irá ocorrer através dos intervalos entre as resistências 16. Com o fim de pré-aquecer o ar de aquecimento por convecção inferior, o ar é circulado no interior do forno nas condutas 15 ao longo de uma distância equivalente sensivelmente ao comprimento do forno antes do ar alcançar a conduta de aquecimento por convecção 14 equipada com orifícios.Restrictively, the lower convection heating elements 14 comprise ducts in the lengthwise direction of the oven, a plurality of which are side by side and which are also provided with orifices for the convection air evacuation jets for the intervals between the rollers 13 (and possibly also in the direction of the rollers 13). In the illustrated case, the lower radiation heating resistors 16 are located below the convection air ducts 14, but may also be located therebetween or may be structurally integrated with each other. The conduits 14 may also be positioned below the resistors 16, in which case the discharge will occur through the intervals between the resistors 16. In order to preheat the lower convection heating air, the air is circulated within the oven in the conduits 15 along a distance equivalent substantially to the length of the furnace before the air reaches the convection heating conduit 14 equipped with orifices.

Existe um número de condutas de aquecimento por convecção superiores 11 lado a lado no sentido da largura do forno, resultando numa pluralidade de zonas de aquecimento paralelas no sentido da largura. O ar de aquecimento por convecção a ser enviado para dentro das condutas 11 é primeiro pressurizado por meio de um compressor 3 e limpo de óleo e de outras partículas com um filtro 4. Um regulador contínuo de caudal 5 pode ser usado para controlar a quantidade total de ar na insuflação ou evacuação da convecção superior. Evidentemente, que também podem ser montados reguladores de caudal nos ramais das tubagens 8 a 4There are a number of upper convection heating ducts 11 side by side in the direction of the width of the furnace, resulting in a plurality of heating zones parallel in the widthwise direction. The convection heating air to be sent into the conduits 11 is first pressurized by means of a compressor 3 and cleaned of oil and other particles with a filter 4. A continuous flow regulator 5 can be used to control the total amount of air in the insufflation or evacuation of the upper convection. Of course, flow regulators may also be mounted in the branches of the pipes 8 to 4

ΕΡ 1 298 Ο96/PT jusante de um tubo de distribuição 6, por meio do qual os caudais são conduzidos para dentro das condutas de evacuação de convecção superiores 11. Neste caso, o regulador de caudal 5 não é necessário. No caso presente, os ramais das tubagens 8 estão equipados com as válvulas 9 (ON/OFF ou válvulas de controlo), as quais podem ser reguladas para várias quantidades de ar de convecção a ser evacuado e/ou tempos de evacuação e, por conseguinte, para ajustar o perfil no sentido da largura do aquecimento por convecção superior.Downstream of a distribution pipe 6, by means of which the flow rates are conducted into the upper convection evacuation ducts 11. In this case, the flow regulator 5 is not required. In the present case, the branches of the pipes 8 are equipped with the valves 9 (ON / OFF or control valves), which can be regulated for various quantities of convection air to be evacuated and / or evacuation times and, therefore, , to adjust the profile in the width direction of the convection heating.

Os ramais de tubagem 8 são passados ou através de um permutador de calor comum 7 ou cada ramal de tubagem 8 está equipado com o seu próprio permutador de calor 7 que obtém a sua energia de aquecimento ao arrefecer o ar evacuado do forno. 0 permutador de calor ou permutadores de calor 7 podem funcionar no princípio de contracorrente. 0 ar é evacuado do forno num espaço do permutador de calor 7 envolvendo as superfícies de troca de calor dos ramais de tubagem 8. A capacidade do permutador de calor 7 é regulada tendo um regulador de caudal 17 a controlar a quantidade de ar evacuado que transita através do permutador de calor 7. 0 perfil no sentido da largura pode ser ajustado por meio das válvulas 9 ou reguladores de caudal montados nos ramais de tubagem 8 a montante dos permutadores de calor 7. 0 perfil no sentido da largura do aquecimento por convecção inferior é ajustado no caso presente regulando as quantidades de ar a ser insuflado para dentro das condutas paralelas 14 por meio das válvulas 18 ou reguladores de caudal, o número das quais é uma por cada conduta 14. 0 ar de convecção inferior é fornecido pelo compressor 3 através do filtro 4 e de um regulador de caudal 20 para dentro do tubo de distribuição 19, a partir do qual o caudal de ar é distribuído através de válvulas ou reguladores 18 e das condutas de pré-aquecimento 15 para as condutas de convecção 14. As condutas 14 e 15 podem constituir um único tubo comprido em forma de U no sentido do comprimento do forno, ficando uma pluralidade dos ditos tubos em forma de U lado a lado no sentido da largura do forno. A quantidade do ar evacuado do forno 1 através dos permutadores de calor 7 é sensivelmente igual à quantidade 5 ΕΡ 1 298 096/ΡΤ insuflada para dentro do forno para o aquecimento por convecção superior e inferior. Desse modo, o forno pode ser continuamente abastecido com ar limpo. Em virtude do permutador de calor 7, não haverá uma perda significativa de calor.The tubing extensions 8 are passed either through a common heat exchanger 7 or each branch of tubing 8 is equipped with its own heat exchanger 7 which obtains its heating energy by cooling the evacuated air from the oven. The heat exchanger or heat exchangers 7 may operate on the countercurrent principle. The air is evacuated from the furnace in a space of the heat exchanger 7 surrounding the heat exchange surfaces of the tubing extensions 8. The capacity of the heat exchanger 7 is regulated by having a flow regulator 17 controlling the amount of evacuated air flowing through the heat exchanger 7. The widthwise profile can be adjusted by means of the valves 9 or flow regulators mounted on the pipe extensions 8 upstream of the heat exchangers 7. The profile in the direction of the width of the lower convection heating is adjusted in the present case by regulating the quantities of air to be blown into the parallel conduits 14 by means of the valves 18 or flow regulators, the number of which is one per each conduit 14. The lower convection air is supplied by the compressor 3 through the filter 4 and a flow regulator 20 into the delivery pipe 19, from which the air flow is distributed through valves or regulators 1 8 and of the preheating ducts 15 for the convection ducts 14. The conduits 14 and 15 may constitute a single U-shaped long tube in the direction of the length of the oven, a plurality of said U- side of the oven. The amount of the air evacuated from the kiln 1 through the heat exchangers 7 is substantially equal to the amount blown into the kiln for the upper and lower convection heating. In this way, the oven can be continuously supplied with clean air. By virtue of the heat exchanger 7, there will be no significant loss of heat.

Os reguladores de caudal 5 e 20, as válvulas 9 e 18 e o regulador de caudal de descarga 17 são controlados por um dispositivo de controlo 21 de tal maneira que, por um lado, as formas dos perfis superior e inferior do aquecimento por convecção no sentido da largura são sensivelmente compatíveis um com o outro, e que o total das partes proporcionais de caudal que passam através dos reguladores 5 e 20 é sensivelmente igual ao total das partes proporcionais de caudal de evacuação através do regulador ou reguladores 17. Desse modo, o forno não deverá desenvolver uma sobrepressão excessiva. 0 sistema de controlo 21 pode ter a sua memória previamente carregada com os parâmetros de controlo da convecção compatíveis com as várias espessuras de vidro e com as regulações para os reguladores e válvulas.The flow regulators 5 and 20, the valves 9 and 18 and the discharge flow regulator 17 are controlled by a control device 21 such that, on the one hand, the shapes of the upper and lower convection heating profiles in the width sensing are substantially compatible with each other, and that the total proportional flow portions passing through the regulators 5 and 20 is substantially equal to the total of the proportional flow rate portions through the regulator or regulators 17. Thus, the oven should not develop excessive overpressure. The control system 21 may have its memory pre-loaded with the convection control parameters compatible with the various glass thicknesses and with the settings for the regulators and valves.

Lisboa, 2008-09-30Lisbon, 2008-09-30

Claims

A method of heating glass sheets in the tempering preparation, said method comprising heating horizontal glass sheets in an oven (1) with upper and lower convection insufflation and heating by (3) and the cleaning by means of a filter (4) and the adjustment of the profile in the direction of the width of the convection heating by the control of the quantities and / or the blowing times of the convection air and must be blown separately into a plurality of parallel heating zones in the width direction, characterized in that the upper convection heating air is heated with the air evacuated from the furnace in a heat exchanger ( 7), through which the upper convection heating air is conducted into the furnace (1), the lower convection heating air does not having passed through the heat exchanger (7), in that the amount of air evacuated from the furnace (1) through the heat exchanger (7) is substantially equal to the amount of air blown in the furnace for the upper and lower convection heating, and in that the profile in the direction of the width of the lower convection heating is adjusted by the control of the amounts and / or the convection air insufflation durations and must be separately inflated to a plurality of heating zones parallel in the widthwise direction.

A method according to claim 1, characterized in that the profiles in the direction of the width of the upper and lower convection heating are adjusted to be coherent with each other.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the upper and lower convection heating air is preheated by the circulation of the air in a conduit (10, 15), extending in the kiln over at least about of half the length of the furnace before the air reaches a convection evacuation conduit (11, 14) equipped with orifices. ΕΡ 1 298 096 / ΡΤ 2/3

An apparatus for heating glass sheets in the preparation of the quench, said apparatus comprising an oven (1), horizontal transport rollers (13), upper and lower convection heating elements (11, 14), heating elements by (12, 16), a compressor (3) for producing the pressurized convection heating air for the convection heating elements (11, 14), and an oil filter and / or particulate filter (4). ) for filtering the convection heating air through the passage of air therethrough, characterized in that the upper convection heating elements (11) are in fluid communication with the compressor (3) through one or more heat exchangers (7) and provide a plurality of convection heating zones extending in the direction of kiln length and located side by side in the width direction of the kiln, the heat exchangers (7) being suitable to receive their heating energy from the exhaust air of the furnace (1), the lower convection heating elements (14) being in fluid communication with the compressor (3), said fluid communication not having heat exchangers, the lower convection heating elements (14) providing a plurality of convection heating zones which extend in the direction of the length of the oven and are located side by side in the widthwise direction of the oven, and in that the apparatus comprises the elements (9, 18, 21) for adjusting the profile of the upper and lower convection heating in the widthwise direction and the means (5, 9, 17, 18, 20, 21) for maintaining the amount of air evacuated from the oven (1) through the heat exchangers (7) substantially equal to the amount of air being blown into the furnace (1) through the upper and lower convection heating elements (11, 14).

Apparatus according to claim 4, characterized in that the upper and lower convection heating elements comprise conduits (11, 14) in the direction of the length of the furnace, which are provided with orifices and which have their air supply tubes (8, 15) equipped with valves (9, 18) or flow regulators present on the outside of the oven. ΕΡ 1 298 096 / EN 3/3

Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the heat exchanger (7) is equipped with a regulator (17) for the evacuation flow rate. Lisbon, 2008-09-30 ΕΡ 1 298 096 / ΡΤ 1/2

ΕΡ 1 298 Ο96 / PT 2/2

Fig.2